(57)【要約】【課題】  ベルトを有するベルト定着装置において、転写材が定着装置の出口部で定着ベルトに巻き込まれず、安定した分離ができる定着装置を提供する。【解決手段】  定着ベルトの張架力を変更する張架力変更手段を設け、転写材先端がニップ部を通過する前に張架力をゆるめ、転写材の後端がニップ部を通過後張架力を高める。【選択図】        図２
2006189690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、熱源を有する加熱ローラと、定着ローラ及び加熱ローラに張架された定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面を介して前記定着ローラに圧接する加圧ローラとを有し、前記定着ローラと前記加圧ローラとで形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した転写材を通して定着を行う定着装置において、
前記定着ベルトの張架力を変更する張架力変更手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記転写材の先端または後端を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知した結果に基づいて、前記転写材の先端が前記ニップ部を通過する前に前記定着ベルトの張架力が低下するように前記張架力変更手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記転写材の先端または後端を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知した結果に基づいて、前記転写材の後端が前記ニップ部を通過後に前記定着ベルトの張架力が高くなるように前記張架力変更手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機等電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりプリンタ、複写機などの電子写真方式の画像形成装置に用いられている定着装置として、発熱体を内蔵する加熱ローラと加圧ローラとを圧接状態で回転させ、その間にトナー画像を保持した転写材（記録紙）を通過させることによって定着を行うローラ定着方式がある。ローラ定着方式では加熱ローラに転写材が圧接状態にある区間、即ちニップ部を通過する間に加圧加熱されて定着がなされるが、ニップ部は狭くしか設定できないことから、転写材（記録紙）上に多くのトナーを保持しかつ、画質上弾性層が必要なカラー画像形成装置では定着性と耐久性を両立させながらの高速化は困難であった。また、モノクロ画像形成装置では必ずしもニップ部に弾性層が必須ではないので、定着性と耐久性に対する制約は緩いものの、より高速化を目指す上では障害となっていた。
【０００３】
そこで熱容量が小さなベルトに熱を蓄積させて定着することにより、ウォーミングアップの立ち上がり時間が早く、広いニップ幅によって低温による定着が可能なベルト定着方式が採用されるようになった。ベルト定着方式の定着装置（以下、ベルト定着装置という）は、定着部材として無端状のベルト部材（以下、定着ベルトという）を用い、複数のローラ部材により定着ベルトを支持張架するもので、定着ベルト内部の定着ローラと、定着ベルトを介して定着ローラと対向する加圧ローラと、内部に定着ベルトを加熱するために発熱体を有する加熱ローラとを備えている。
【０００４】
しかし、ベルト定着装置は加圧ローラの圧接により、外周に弾性層を有した定着ローラは転写材の出口付近で変形し、ローラ定着装置に多く用いられている転写紙分離爪方式が採用できない欠点がある。
【０００５】
上記ベルト定着装置の転写材を定着ベルトから分離する手段として、加圧ローラの弾性体の硬度が加熱ローラの弾性体の硬度よりもＪＩＳ−Ａ硬度計で２０〜３０度大きくなるように設定することにより、転写材の加熱ローラからの剥離角度を大きくし、分離させる方式が特許文献１に記載されている。
【０００６】
また、定着ベルトを介して定着ローラと加圧ローラによって形成されるニップの出口分離部に対応した位置であって、定着ベルト内側に出口分離部面を曲率の大きな形状部とした固定部材を備え、転写材の分離性能の向上を図る特許文献２が知られている。
【０００７】
さらに、転写材を定着ベルトから剥離するための分離部材がベルトに非接触で配置され、ニップ部の転写材搬送方向下流側は駆動ローラを配設し、駆動ローラの周速を定着ベルトの周速よりも大きくしてベルト浮きを防止する特許文献３が知られている。
【０００８】
分離手段の他の方法として特許文献４には、ニップ部の出口近傍で定着ベルトの外周面に設けられた線材からなる振動部材と振動モータを有しており、定着ベルトの振動により、ニップ部出口において、定着溶融トナーの糸引きを切断する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−３３８８１１号公報
【特許文献２】特開２００３−５５６６号公報
【特許文献３】特開２００４−９３５８２号公報
【特許文献４】特開２００２−２６８４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら前記いずれの従来技術にも問題が残されている。特許文献１では、トナー付着量が多い条件ではニップ形状の効果で確実に分離するのは難しく、特にプリントスピードが高速のプリンタにおいてはトナーを定着するために幅広のニップが必要であるが、幅広のニップを確保するためには大径の定着ローラが必要となる。しかし定着ローラが大径になると転写材が分離しにくくなり、分離爪などの分離手段無しで、転写材を定着ローラから分離するのは困難である。
【００１０】
また特許文献２では、出口分離部近傍に曲率が大きい形状の固定部材を設けてあるが、定着ベルトが曲率の大きい固定部材を通過するときに極端な弾性変形を起こし耐久性に問題が生じる。
【００１１】
さらに特許文献３では、ニップ形状を定着ローラ側に凸なものとすると、ニップでの定着ローラの変形が大きいので、ニップ前後で定着ベルトと定着ローラの間に隙間が生じベルト浮きが発生するという問題が発生する。この問題を解決するためにベルトの外側に新たに駆動ローラを設け、駆動ローラの周速を定着ベルトの周速より速くする特許文献３であるが、ベルトの外側に駆動ローラを設けると駆動ローラに溶融トナーのかす、または転写材の紙粉等が付着しその幾つかは駆動ローラをすり抜けて次の転写材上に転写され画質不良となる新たな問題が生じる。
【００１２】
特許文献４ではニップ部の出口近傍で定着ベルトの外周面に設けられた線材からなる振動部材と振動モータによって、定着溶融トナーの糸引きを切断する方法であるが、振動による画像ずれ、光沢ムラなどの不具合が発生することがあり、分離性と定着品質確保を両立させることが困難である。
【００１３】
本発明の目的は、画質不良を発生させることなく、長期に亘って転写材が定着ベルトから確実に分離することができる定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は下記構成により達成することができる。
【００１５】
（請求項１）
定着ローラと、熱源を有する加熱ローラと、定着ローラ及び加熱ローラに張架された定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面を介して前記定着ローラに圧接する加圧ローラとを有し、前記定着ローラと前記加圧ローラとで形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した転写材を通して定着を行う定着装置において、
前記定着ベルトの張架力を変更する張架力変更手段を有することを特徴とする定着装置。
【００１６】
（請求項２）
前記転写材の先端または後端を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知した結果に基づいて、前記転写材の先端が前記ニップ部を通過する前に前記定着ベルトの張架力が低下するように前記張架力変更手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【００１７】
（請求項３）
前記転写材の先端または後端を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知した結果に基づいて、前記転写材の後端が前記ニップ部を通過後に前記定着ベルトの張架力が高くなるように前記張架力変更手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、定着ベルトの張架力を変更する張架力変更手段を有することにより、張架力を任意に調整でき、画質不良を発生させることなく、長期に亘って転写材が定着ベルトから確実に分離することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、転写材先端がニップ部を通過する前に張架力を弛めることにより転写材がベルト定着装置のベルトに巻き付くことを防止できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、転写材の後端がニップ部を通過後張架力を高めることによりベルト定着装置のベルトが回転していても、ベルト片寄りや蛇行を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００２２】
本発明に係る定着装置を備える画像形成装置について、図１にて以下に述べる。
【００２３】
図１において、画像形成装置ＧＳは、画像形成装置本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。
【００２４】
画像形成装置本体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙搬送手段及び後述する定着装置１７とからなる。
【００２５】
画像形成装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装置３０１と原稿画像走査露光装置３０２から成る画像読取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置３０１の原稿台上に載置された原稿Ｄは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置３０２の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサＣＣＤに読み込まれる。この際、原稿台上から搬送される原稿Ｄは、光沢レベル選択手段として用いられる光沢度レベル検出センサＰＫａにより、原稿画像の光沢度、および原稿画像のモノクロ、カラーの判別や両面画像の判別が行われる。
【００２６】
ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行い、一旦メモリに記憶された後、画像書き込み部（露光手段）３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに信号を送る。
【００２７】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段８Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを有する。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ及び帯電手段２Ｋと露光装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００２８】
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）は小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を内包する現像装置である。
【００２９】
中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
【００３０】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ及び７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材としての記録紙Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、レジストローラ２３等を経て、転写手段７Ａに搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置１７において記録紙Ｐが挟持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカラートナー像（或いはトナー像）が定着されて記録紙Ｐ上に固定され、排紙経路側の排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００３１】
両面画像形成時には、一方の面（表面）にカラー画像（カラートナー像）が形成され、定着装置１７から排出された記録紙Ｐは、分岐手段２６によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路２７Ａを経て、再給紙機構（ＡＤＵ機構）である反転搬送路２７Ｂにより表裏を反転され、再給紙搬送部２７Ｃを通過して、給紙ローラ２２Ｄにおいて合流する。反転搬送（循環反転搬送）された記録紙Ｐは、タイミングローラ２３を経て、再度２次転写ローラ７Ａに搬送され、記録紙Ｐの他方の面（裏面）上にカラー画像（カラートナー像）が一括転写される。カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置１７により定着処理され、排紙経路側の排紙ローラ２４に挟持されて機外の排紙トレイ２５上に載置される。
【００３２】
一方、転写手段７Ａにより記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
【００３３】
次に本発明に係る定着装置について以下に説明する。
【００３４】
本発明の主たる目的は転写材が定着ベルトから確実に分離することであるが、ここでベルト定着装置において転写材がベルトに巻き付く原因を補足説明する。
【００３５】
一般にニップ出口分離部において用紙（転写紙）の剛性による曲げモーメントがトナーとローラ表面の接着力によるモーメントよりも大きい関係があるとき分離する（巻き付きが起こらない）。
用紙の曲げモーメントは
ニップ出口部の曲率（１／ｒ）×用紙の腰の強さ
で表される。
ｒ：ニップ出口部の曲率半径
即ちニップ出口部の曲率（１／ｒ）が大きいほど、用紙の腰が強い程、一方トナーとローラ表面の接着力が弱い程、分離性能が向上するが、用紙の腰は使用する転写材により大きく異なり、またトナーとローラ表面の接着力はトナー像が線画の時とベタ画像の時で同じく大きく異なる。いずれの手段を用いても分離性に関して、安定した設計条件を見い出すことは困難である。よって曲率を大きくすることが分離性能を高める手段として多く採用されている。
【００３６】
本発明に係る定着装置について図２〜図４を用いて詳述する。なお図１と同一の構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
図２は無端状のベルト部材からなる定着ベルト２７と、定着ベルト２７の内周面の一方において定着ベルト２７を支持張架する定着ローラ１７ａと、定着ベルト２７の内周面の他方において定着ベルト２７を支持張架し、内部に加熱ヒータ１７３ｃを有する加熱ローラ１７ｃと、定着ベルト２７を介して定着ローラ１７ａと当接し加圧する加圧ローラ１７ｂとの間に定着ニップ部Ｎｂを形成すると共に、定着ニップ部Ｎｂの上流で加熱と加圧とにより記録紙Ｐ上のトナー像を固定定着するものである。
【００３８】
さらに定着ローラに加圧する加圧ローラの加圧力は転写後の光沢性や、転写材のカールなどを考慮して８００Ｎ〜１２００Ｎの値でが望ましい。このとき定着ローラ側の回転軸は固定し（上下降しない）、加圧ローラ側に圧着解除機構（不図示）を設けている。
【００３９】
ここで定着ベルト２７は、基体として内径８０〜１５０ｍｍ程度で、厚さが２０〜８０μｍ程度のニッケル電鋳ベルト、或いは厚さが５０〜２００μｍ程度のポリイミド等の耐熱性樹脂ベルトを基体として用い、基体の外側（外周面）に、厚さ１００〜５００μｍ程度のシリコンゴムを被覆したものに、離型層として表面に厚さ３０〜５０μｍ程度のＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）やフッ素系樹脂などを施し、或いはＰＦＡチューブを被覆された構成になっている。シリコンゴム層はゴム硬度２０度〜４０度（ＪＩＳ−Ａ硬度計）の範囲が良好な定着性及び熱応答性を得る条件として好ましい。
【００４０】
定着ローラ１７ａは、例えばＳＴＫＭ（機械構造用炭素鋼管）等のスチール材を用いた、肉厚２〜５ｍｍ程度の円筒状の金属パイプ１７１ａと、前記金属パイプ１７１ａの外周面に厚さ５〜１５ｍｍ、硬度２５〜３５度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度計）のシリコンスポンジ層１７２ａを設け、外径２０〜５０ｍｍ程度のソフトローラとして構成される。
【００４１】
加圧ローラ１７ｂは、例えばＳＴＫＭ（機械構造用炭素鋼管）等のスチール材やアルミ材を用いた、肉厚２〜５ｍｍ程度の円筒状の金属パイプ１７１ｂと、前記金属パイプ１７１ｂの外周面に厚さ１〜３ｍｍのシリコンゴム層１７２ｂを設け、さらに前記シリコンゴム層１７２ｂの外側に厚さ２０〜５０μｍ程度のＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブを用いた離型層１７３ｂとからなる、外径４０〜８０ｍｍ程度のソフトローラとして構成され、内部にはハロゲンヒータからなる加圧ローラヒータ１７４ｂを有する。また前記シリコンゴム層はゴム硬度５〜１５度（ＪＩＳ−Ａ硬度計）であり、加圧ローラ１７ｂに接触或いは非接触で、加圧ローラ温度センサ１７５ｂを設け、加圧ローラ１７ｂの温度制御が可能となっている。
【００４２】
加熱ローラ１７ｃは、基体として例えばアルミ材を用いた、肉厚１〜２ｍｍ程度の円筒状の金属パイプ１７１ｃと、前記金属パイプ１７１ｃの外周面に厚さ１０〜３０μｍ程度のＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）コーティング１７２ｃとを形成した、外径４０〜８０ｍｍ程度のローラ部材として構成され、内部にはハロゲンヒータからなる加熱ローラヒータ１７３ｃを有する。また、加熱ローラ１７ｃに接触或いは非接触で、加熱ローラ温度センサ１７４ｃを設け、加熱ローラ１７ｃの温度制御が可能となっている。
【００４３】
また、本実施の形態における定着ローラ１７ａには、発熱体を内蔵していないが、ウォームアップ時間のさらなる短縮や待機時の温度低下抑制のために、発熱体であるハロゲンヒータ等を設けることも可能である。但し、金属パイプ１７１ａ外周面にシリコンゴム層１７２ａを有しているので、定着ローラ１７ａの内部に発熱体を有する場合、定着ローラ１７ａ表面の温度に比して定着ローラ１７ａ内部の温度が高くなる傾向になるので、シリコンゴム層の耐熱性を高いものとしたり、シリコンゴム層の厚さを薄くするなどの対応が必要となる。また、本実施例では、シリコンゴム層１７２ａの肉厚を１〜３ｍｍと薄めに設定してあるが、ニップ幅拡大などのために、肉厚を大きくする場合には、同様にシリコンゴム層の耐熱性向上などが必要になる。
【００４４】
定着前通過検知センサ１７７ａは、光を遮ると信号がＯＮ／ＯＦＦするスイッチング機能を持った反射式光センサを使用し、進入ガイド板１７７ｂに取り付けられており、転写材Ｐの先端が定着ニップ部Ｎｂを通過する前であることを検知し、また転写材Ｐの後端が通過したことを検知する転写材検知手段として機能する。
【００４５】
図３は本発明に係る定着装置１７の駆動部を斜視方向より見た図である。駆動モータ１７６ａにより定着ローラ１７ａが回転駆動され、定着ローラ１７ａの回転により定着ベルト２７を従動回転させる。あるいは他の実施例（不図示）として加圧ローラ１７ｂに駆動源を有し、加圧ローラ１７ｂの回転により定着ベルト２７と定着ローラ１７ａ及び加熱ローラ１７ｃを従動回転させるようにしてもよい。
【００４６】
次に張架力変更手段について図４を用いて説明する。図４（ａ）は、張架力変更手段の第１の実施の形態を示す分解斜視図である。なお加熱ローラの上下動を同時に行うために定着装置の両側板に略同形状の機構を設けるが、ここでは排紙側から見て左側面について説明する。
【００４７】
加熱ローラ１７ｃの端部は、定着装置の両側板の縦長の穴に軸受け１７６ｃを介して挿入されており、その外側にカム受け円板１７６ｄが取り付けられている。カム受け円板１７６ｄはカム板１７６ｅと常に接触するようにバネ１７６ｆによって張架されている。
【００４８】
カム板１７６ｅは円板中心よりＬｍｍ離れた位置に回転軸を持つようにした偏芯カムで、定着装置の両側板を貫通したカム軸１７６ｇに嵌挿され、駆動を得るために歯車１ＧＡが取り付けられている。
【００４９】
歯車１ＧＡはカムモータ１７６ｂの主軸に取り付けられた歯車２ＧＢと噛合され、カムモータ１７６ｂの回転により歯車を介してカム板１７６ｅが回転し、カム受け円板１７６ｄの偏芯距離だけ加熱ローラ１７ｃが上下に移動できるようになっている。
【００５０】
またカム板１７６ｅはＬ位置調整機構（不図示）を有し、Ｌの値を任意に決められるようになっている。なお実験等からＬ値をあらかじめ求めておけば偏芯距離を固定することができるので調整機構を設けなくても良い。
【００５１】
また、第２の実施の形態として、第１の実施の形態におけるカムモータ１７６ｂの代わりに図４（ｂ）に示すようなソレノイド１７６ｈを使用してＬｍｍ分加熱ローラ１７ｃを移動させる方式でも良い。図４（ｂ）においては、ソレノイド１７６ｈに電圧が入力されるとプランジャ１７６ｉがソレノイド内の電磁石により吸引され、リンク１７６ｊを介して加熱ローラ１７ｃが上下に移動する方式である。
【００５２】
さらに、第３の実施の形態として図４（ｃ）に示すロータリソレノイド１７６ｋを利用する方法でも良い。ロータリソレノイド１７６ｋは電磁石によりプランジャを回転させながら吸引する方式で、プランジャ軸にカム板１７６ｅを取り付けることにより加熱ローラ１７ｃを上下に移動する。本実施の形態は機構を簡素化できる利点がある。
【００５３】
張架力変更手段を設けた定着装置１７は、定着前通過検知センサ１７７ａの信号がＯＮとなったとき、張架力変更手段のカムモータ１７６ｂが回転し、カム板１７６ｅの偏芯距離Ｌｍｍだけ加熱ローラ１７ｃは下方に移動して、張架力をゆるめた状態で停止するようになっている。
【００５４】
また、定着前通過検知センサ１７７ａは転写紙Ｐの後端が通過したことを検知した後、転写紙が排出されるまでの時間を予め決めておくことによって、カムモータ１７６ｂを回転させる信号をＯＮさせる。そして加熱ローラ１７ｃは偏芯距離Ｌｍｍ分上方に移動し停止する。
【００５５】
このような構成の定着装置１７は図５（ａ）の模式図に示すように、定着ベルト２７が加熱ローラ１７ｃによって張架されたとき、定着ベルト２７は定着ローラ１７ａの転写紙出口部で曲率半径ｒ１を形成する。通常定着ベルト２７は１００Ｎ〜１５０Ｎで張架された状態で駆動回転することが、定着ベルトの片寄り、蛇行・回転ずれに対して適正な値である。
【００５６】
次に定着ベルト２７の張架力を２０Ｎ〜４０Ｎに弱めると、模式図５（ｂ）に示すように定着ベルトは転写紙出口部で大きく撓み、曲率半径ｒ２が小さくなる（曲率が大きい）。従って定着ベルトの張架力を弛めることは転写材を定着ベルトから分離しやすい。
【００５７】
なお模式図５（ａ）、図５（ｂ）中の矢印は定着ベルト２７の回転方向を示す。
【００５８】
本発明に係る画像形成装置の制御系について、図６のブロック図にて以下に述べる。
【００５９】
画像形成装置の制御は、ＲＯＭ（図示せず）に記憶された制御プログラムに基づいて、本発明の制御手段であるＣＰＵ（図示せず）が制御と演算の処理を行い、図１及び図２に示した各構成と協働することによって実現される。本発明に係る画像形成装置の制御系は、システム制御部１０１、読み取り制御部１０２、画像処理部１０３、搬送駆動制御部１０４、画像形成制御部１０５、表示操作制御部１０６、メモリ１０７、定着制御部１０８からなる。
【００６０】
システム制御部１０１は、画像形成装置の各制御部全体を管理して、要求された画像形成のスケジューリング等を行っている。
【００６１】
読み取り制御部１０２は画像読取装置ＹＳの動作を制御し、画像処理部１０３は画像処理を行い、搬送駆動制御部１０４は給紙搬送手段の動作を制御し、画像形成制御部１０５は画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、中間転写体６の動作を制御し、表示操作制御部１０６は操作パネルの表示や操作入力受信を制御し、メモリ１０７は画像データ等を記憶する。
【００６２】
定着制御部１０８は、加圧ローラ温度センサ１７５ｂ、加熱ローラ温度センサ１７４ｃ等の各種温度センサから送信される信号を受信し、加圧ローラヒータ１７４ｂ、加熱ローラヒータ１７３ｃ等の各種ヒータへの通電を制御し、駆動モータ１０９の制御を行う。
【００６３】
本発明に係る制御系は、定着前通過検知センサ１７７ａ、定着モータモータ１７６ａ、カムモータ１７６ｂ、排紙センサ１７７ｂ、下限検知センサＳＷ２、上限検知センサＳＷ１等である。
【００６４】
ここで定着制御部１０８に関して、定着前通過検知センサが検知したときのシーケンスを、図４（ａ）に示した定着装置を例に図７のタイミングチャートで説明する。記録材Ｐの先端が定着前通過検知センサ１７７ａを通過したとき（Ｔ１）、センサ信号によって、記録材搬送は一旦停止し、同時にカムモータ１７６ｂが回転する。カムモータ１７６ｂは加熱ローラ１７ｃが最下限にきたことを下限検知センサＳＷ２によって検知した信号により停止する（Ｔ２）。同時に一旦停止していた記録材ｐは再び記録材搬送が開始される。定着前通過検知センサ１７７ａが記録材Ｐの後端を検知し（Ｔ３）、記録材が定着ニップ部Ｎｂを通過する時間ｔ２後カムモータ１７６ｂは再び回転し（Ｔ４）、加熱ローラ１７ｃを上方に移動させ最上限位置にきたことを検知する上限検知センサＳＷ１の信号によって停止する（Ｔ５）。記録材排紙センサ１７７ｂが排紙したことを検知すると（Ｔ６）、記録材搬送モータ（不図示）と定着モータの回転が停止する（Ｔ７）。また加圧ローラヒータ１７４ｂ、加熱ローラヒータ１７３ｃの各種ヒータへの通電は定着制御部１０８によって制御されている。
【実施例】
【００６５】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６６】
図２及び図４（ａ）に示した定着装置を図１に示した画像形成装置に装着して図７に示した制御をおこない、記録材の定着ベルトへの巻き付きが発生するか否かの分離性能評価を行った。
【００６７】
分離性能評価は以下の条件で行った。
プリントテストチャート    コニカミノルタ標準カラーチャート（印字率４％）
通紙テスト用紙            コニカミノルタコピー用紙ＮＲ−Ａ８０  Ａ４サイズ
通紙枚数                  ２０００枚
通紙方向                  用紙の長辺が転写材搬送方向と平行
定着ベルトの温度変更範囲  １５０℃から２００℃まで１０℃毎
なお定着ベルトの温度は、加熱ローラ温度センサ１７４Ｃの両端子を温度計に繋いで測定した。
ベルトテンション張架力    （高張架力時）１２０Ｎ
（低張架力時）４０Ｎと２０Ｎの２水準
なお、ベルトテンションは、偏芯カム１７６ｅの偏芯量Ｌｍｍと以下の関係を有する。
【００６８】
Ｌ＝２ｍｍの時  ２０Ｎ
Ｌ＝４ｍｍの時  ４０Ｎ
定着装置の構成は下記の通りである。
定着ベルト：基体の材質    ポリイミド。
【００６９】
基体の厚み    ０．０７ｍｍ
弾性層の厚さ  ０．２ｍｍ
弾性層の材質  シリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ３０度）
０．０３ｍｍＰＦＡチューブ被覆
定着ローラ：外径４５ｍｍ
基体の材質    機械構造用炭素鋼管
基体の肉厚    ２ｍｍ
基体の外径    ２５ｍｍ
弾性層の厚さ  １０ｍｍ
弾性層の材質  シリコンスポンジ（硬度Ａｓｋｅｒ−Ｃ３０度）
加熱ローラ：外径５０ｍｍ
基体の材質    アルミニュウムパイプ  ＰＦＡコーティング厚さ１０μｍ
基体の肉厚    ２ｍｍ
加圧ローラ：外径５０ｍｍ
基体の材質    機械構造用炭素鋼管
基体の肉厚    ２ｍｍ
基体の外径    ４４ｍｍ
弾性層の厚さ  ３ｍｍ
弾性層の材質  シリコンゴム（硬度ＪＩＳ−Ａ１０度）
０．０５ｍｍＰＦＡチューブ被覆
システム速度：  ３００ｍｍ／秒
ニップ圧接力：  １０００Ｎ
上記実施例においては、定着ベルト温度が１５０℃乃至２００℃の温度範囲では転写材の巻き付きは発生せず、分離性能は良好であった。一方、ベルトテンションを常時１２０Ｎとしたものでは、転写材の巻き付きが発生した。すなわち、定着ベルトはテンションを弛めることにより転写紙出口部で大きく撓み、曲率ｒ２が大きくなるので分離性能が向上することが解った。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る定着装置を備える画像形成装置の概要断面構成図である。
【図２】本発明に係る定着装置の概要断面図である。
【図３】本発明に係る定着装置の斜視図である。
【図４】本発明に係る張架力変更手段の概略構成を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）は高張架力で定着ベルトが張架された定着装置の要部断面図であり、図５（ｂ）は低張架力で定着ベルトが張架された定着装置の要部断面図である。
【図６】本発明に係るる画像形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の定着制御の一例を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  感光体ドラム
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ  帯電手段
３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ  露光手段
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ  現像装置
１０１  システム制御部
１０２  読み取り制御部
１０３  画像処理部
１０４  搬送駆動制御部
１０５  画像形成制御部
１０６  表示操作制御部
１０７  メモリ
１０８  定着制御部
１７  定着装置
１７ａ  定着ローラ
１７ｂ  加圧ローラ
１７ｃ  加熱ローラ
１７３ｃ  加熱ヒータ
１７４ｂ  加圧ローラヒータ
１７４ｃ  加熱ローラ温度センサ
１７５ｂ  加圧ローラ温度センサ
１７６ａ  駆動モータ
１７６ｂ  カムモータ層
１７７ａ  定着前通過検知センサ
１７７ｂ  排紙センサ
２７  定着ベルト
Ｎｂ  主ニップ部
Ｐ  記録紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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